Геологическая деятельность рек.

.

Речная долина - линейно вытянутое углубление, на дне которого есть постоянный водный поток (река). Элементы речной долины: русло, пойма, террасы. В реке, независимо от её типа, принято выделять три части: верхнее течение, или верховье, примыкающее к истоку, среднее и нижнее течение, или низовье, заканчивающиеся устьем - местом впадения реки в какой-либо водоем. Для каждой реки в течение года характерно чередование периодов высокого (половодье или паводок) и низкого (межень) уровня воды.

Движение воды в реках турбулентное (вихревое, беспорядочное), те скорость движения в каждой точке потока непостоянна по величине и направлению. Примером турбулентности движения речных вод являются водовороты, вызывающие перемешивание всей массы текущей воды от дна до её поверхности.

Реки производят огромную эрозионную, переносную и аккумулятивную работу. Различают два вида эрозии: 1) донную, или глубинную, направленную на врезание речного потока в глубину; 2) боковую, ведущую к подмыву берегов и в целом к расширению долины.

Донная эрозия.

В начальную стадию развития реки преобладает донная эрозия, когда водный поток стремится выработать свой продольный профиль равновесия применительно к уровню моря или озера, в которое он впадает, т.е. к базису эрозии. Базис эрозии определяет глубину эрозии речного потока и развитие всей речной системы. Развитие реки на ранних стадиях идет в результате регрессивной эрозии вверх от базиса эрозии. Схематически это можно представить следующим образом: поверхность АБ, на которой зародилась река, характеризуется равномерным крутым уклоном, однородными по составу горными породами. Интенсивность эрозионного процесса будет определяться массой воды, которая максимальна к нижней части (аБ) и профиль дна примет вид абБ. На отрезке аб возникает более крутой уклон, выше точки а усилится размыв. В результате углубления на участке а-а₁ дно реки займет положение а₁б₁бБ. Затем усилится размыв выше точки а₁ и т.д. В результате вместо первоначального профиля вырабатывается более плавная (вогнутая) кривая дна Аб₂в₁Б, называется профилем равновесия реки. Считается, что этот профиль соответствует на каждом отрезке долины динамическому равновесию, под которым понимают равновесие между живой силой потока; обломочным материалом, который он несет; и сопротивлением пород ложа. Но это идеализированная схема.

В природных условиях поверхности, по которым протекают реки, характеризуются неровностями (уступы, пороги), создающие разнородные уклоны на отдельных участках долины. В этих случаях в выработке профиля равновесия реки играют большую роль не только главный базис эрозии, но и местные базисы эрозии.

В процессе выработки продольного профиля изменяется и форма поперечного профиля долины. На ранних стадиях ее развития вырабатываются крутостенные узкие долины, дно которых целиком или почти целиком занято руслом потока. Поперечный профиль имеет V-образную форму с покатыми склонами или в виде каньона с почти вертикальными, иногда ступенчатыми склонами. Эта первая стадия развития реки называется стадией морфологической молодости.

Боковая эрозия.

По мере выработки профиля равновесия донная эрозия ослабевает, а роль боковой увеличивается, которая направлена на подмыв берегов и расширение долины. В периоды половодий скорость и степень турбулентности движения потока резко увеличивается, особенно в стрежневой части (стрежень потока - линия максимальных скоростей) вызывая поперечную циркуляцию. Вихревые движения воды в придонном слое активно размывают дно в стрежневой части русла и часть донных наносов выносится к берегу, образуя прирусловые отмели. Форма поперечного сечения русла искажается, стрежень потока смещается к одному из берегов. Один берег усиленно подмывается, на другом накапливаются наносы, увеличивающиеся в высоту, в результате образуется изгиб реки. Русло реки становится извилистым. Такие первичные изгибы, постепенно развиваясь, превращаются в излучины или меандры. Рост излучины продолжается до тех пор, пока ее шейка не станет столь узкой, что в половодье может произойти ее прорыв; река спрямляет свое русло, и в отрезанной излучине остается старое русло. Отшнурованные от русла реки излучины называют старицами (староречье).

Наряду с ростом излучин в высоту и превращением их в старицы, происходит смещение меандров вниз по течению. Поперечный профиль долины из V-образного постепенно преобразуется в плоскодонный или ящикообразный. Эту стадию развития долины называют стадией морфологической зрелости. Меандрирование русла характерно почти для всякой сравнительно медленно текущей реки.

Перенос.

Способы переноса: 1)волочением по дну, 2)во взвешенном состоянии, 3)в растворенном состоянии. Наносы, переносимые 1 и 2 способами, называются твердым стоком. В растворенном состоянии в речных водах переносятся карбонаты (CaCO₃ MgCO ₃ Na₂CO₃) и кремнезем. По данным О.А.Алекина, на долю карбонатов приходится около 60% ионного стока. Хлориды и сульфаты играют заметную роль только в речных водах засушливых областей.

Аккумуляция.

Отложения, накапливающиеся в речных долинах в результате деятельности водных потоков рек, называются аллювиальными (латин. нанос, намыв). В первую очередь аллювий накапливается в нижней части долины; при выработке профиля равновесия осадки накапливаются и в средней части долины.

Фация и фациальный состав аллювия.

Фация- горная порода (или осадок) определенного состава, отражающая условия ее накопления. В аллювиальных отложениях пойм равнинных рек выделяют 3 фации: 1)русловая,2)пойменная, 3)старичная.

Русловая фация формируется в процессе нарастания и расширения прирусловых отмелей и представлена песками разного гранулометрического состава, в основании песками с гравием игалькой.

Пойменная фация формируется в периоды половодий, осаждаются алевритовые и глинистые частицы. На поверхности руслового аллювия образуются супеси и суглинки.

Старичный аллювий образуется в отшнурованных излучинах, превращенных в озера. Накапливаются супеси, суглинки, местами глины, богатые органическим веществом при заболачивании - болотные отложения. Старичные отложения могут перекрываться пойменными.

Строение и рельеф поймы.

Пойма -затопляемая в половодье часть дна долины. Пойма образуется при расширении долины путем смещения меандр и образованием низкого намываемого берега, заливаемого только в половодье. Различают пойму высокую - заливаемую раз в несколько лет, и низкую - заливаемую ежегодно.

В пойме выделяется 3 элемента рельефа:

1. Прирусловыйвал - наиболее возвышенная часть поймы. Примыкает к руслу, сложена обычно песками. Образуется в половодье.

2. Центральная часть поймы - от прируслового вала поверхность поймы слегка понижается, характеризуется сглаженным рельефом. С поверхности сложена супесями и суглинками.

3. Притеррасная (краевая) пойма - наиболее низкая часть поймы, примыкающая к склону долины. Материал сюда заносится как полыми водами, так и сносом со склонов долины. Местами краевая пойма занята старицами, озерками, болотами.

Надпойменные террасы и их типы.

Речные террасы - ступенеобразные формы рельефа. Каждая терраса была дном долины, в которое врезалась река. Об этом свидетельствуют речные отложения, покрывающие террасы или полностью слагающие их. Причины образования террас: 1)понижение базиса эрозии (относительная высота террас снижается к верховьям), 2)поднятие суши в верховьях реки (относительная высота террас уменьшается к низовьям), 3)увеличение мощности потока, зависящего от изменения климата.

Счет террас ведется снизу вверх. Самая нижняя (1 надпойменная терраса) - самая молодая; самая высокая - самая древняя. У равнинных рек обычно наблюдается до 3-5 надпойменных террас, в долинах горных рек до 8-10 и более. У каждой террасы различают следующие элементы: террасовидную площадку, уступ или склон, бровку и тыловой шов, где терраса сочленяется со следующей террасой или с коренным склоном. Уступ каждой террасы и площадка нижележащей террасы соответствует одному циклу эрозии. В основании аллювиальных отложений каждой террасы располагается цоколь, сложенный коренными породами, в которые врезана долина реки. В зависимости от высотного положения цоколя и мощности аллювия выделяют 3 типа речных террас: 1)эрозионные, или скульптурные - площадка и уступ слагаются коренными породами, 2)аккумулятивные - площадка и уступ полностью сложены аллювиальными отложениями, 3)цокольные - нижняя часть уступа сложена коренными породами верхняя часть уступа и террасовидная площадка сложены аллювием.

Полезные ископаемые.

С отложениями речного аллювия связано формирование россыпных месторождений. Это золото, платина, алмазы, касситерит, магнетит, гранаты. Около 25% мировой добычи Au производится из россыпей. Россыпные месторождения встречаются как в основании современных отложений русла и поймы, так и в ископаемом состоянии, где они обычно представлены конгломератами. (Au-золотоносные конгломераты Витватерсраида в Ю.Африке, среднее содержание Au 8г/т).

Устьевые части рек.

Устье речное- место впадения реки в море, озеро или в другую реку.

На их формирование влияют многочисленные факторы: 1) расход воды в реке и его изменение во времени; 2) количество и состав обломочного материала, переносимого рекой; 3) вдольбереговые морские течения; 4) приливы и отливы; 5) тектонические движения. В зависимости от их соотношения формируются два основных типа устьев рек: дельты и эстуарии.

Дельта -аккумулятивная форма, создаваемая рекой на участке впадения ее в конечный водоем. Образуется там, где глубина моря небольшая, нет приливов и отливов, сильных вдольбереговых течений, и дно бассейна прогибается медленнее, чем идет его заполнение речными осадками. В пределах дельты река распадается на радиально расходящиеся рукава и протоки, хотя бывают дельты и не имеющие рукавов.

Простейший вид дельты - клювовидная, состоящая из трех элементов: приустьевого участка русла реки и двух приустьевых кос по обе стороны от него (р.Тибр).

Лопастная дельта (р.Миссисипи) - она подходит к морю в виде глубоких русел -лопастей (2-3), похожих на раскрытые пальцы (птичья лапа). Лопасти выдвигаются в Мексиканский залив, расстилаются по всему шельфу и выносимый рекой аллювий выносится прямо на континентальный склон.

При многорукавном делении реки на рукава образуется многорукавная, или мелколопастная дельта (р.Волга).

Эстуарии -воронкообразные заливы, глубоко вдающиеся в долину реки. Образуются в зоне действия приливов и отливов; вдольбереговых течений, прогибания земной коры; превышающее скорость накопления осадков. Во время приливов морские воды далеко проникают в устьевые части рек, морские и речные воды турбулентно перемешиваются, во время отлива в виде мощного потока, насыщенного обломочным материалом, принесенным рекой, выносится в море, где подхватывается береговыми течениями (рр. Сена, Эльба, Темза).

Кроме того, имеются крупные заливы в устьях рек Сибири -Енисее и Оби. Их образование связано с прогибанием местности и затоплением морем низовьев рек. Наблюдается подводное продолжение устья р. Енисея в Карском море до изобаты 100м. С эстуариями по форме сходны лиманы (греч. “лимнэ” -бухта, залив). Образуются при заполнении устьев рек водами бесприливных морей (Черное, Азовское), причиной является прогибание земной коры под устьями рек (рр. Днепр, Буг).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: